虹科案例 |如何監(jiān)測高價(jià)值貨物在物流運(yùn)輸過程中受到的振動(dòng)和沖擊？全面保障貨物安全
 

 

 

　　不同種類的貨物對運(yùn)輸?shù)囊蟛煌?，鋼鐵、煤炭、礦石等大宗物資通常對運(yùn)輸要求較低，而電子產(chǎn)品、IT 產(chǎn)品、家電等高價(jià)值敏感類貨物則更強(qiáng)調(diào)運(yùn)輸?shù)陌踩院蜁r(shí)效性，往往希望能盡可能安全和快速送達(dá)這類貨物，使之盡快進(jìn)入市場以獲得較大的貨物價(jià)值。
 

　　然而在公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、航空運(yùn)輸?shù)冗\(yùn)輸過程中極易產(chǎn)生振動(dòng)和沖擊，若振動(dòng)和沖擊無法被吸收，則會(huì)對運(yùn)輸?shù)呢浳镌斐蓳p壞，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
 

　　對于高貨值且易碎產(chǎn)品的運(yùn)輸，保證貨物安全是重中之重，這類產(chǎn)品極易在運(yùn)輸過程中因?yàn)檐囕v裝卸、運(yùn)輸顛簸、搬運(yùn)環(huán)節(jié)發(fā)生破損，所以對運(yùn)輸?shù)囊蠓浅８摺Ｔ鯓硬拍茉谶\(yùn)輸過程中保證貨物安全呢？
 

　　二、沖擊和振動(dòng)的特點(diǎn)
 

　　振動(dòng)是物質(zhì)和物體的周期性(機(jī)械)振動(dòng)，通常為中高頻和低振幅。振動(dòng)由其頻率來描述。此外，還規(guī)定了裝置承受的最大加速度。它們通常被指定為重力加速度的倍數(shù)。在低頻率下，振動(dòng)不是通過加速度來定義的，而是取決于振動(dòng)頻率范圍的物體振幅，較長時(shí)間內(nèi)發(fā)生機(jī)械振動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致材料疲勞。
 

　　如果短期內(nèi)物體受到速度(加速度)的重大變化，這被稱為機(jī)械沖擊。例如，在運(yùn)輸過程中車輛急剎或貨物墜落后，當(dāng)物體撞擊地面并突然減速時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。
 

　　沖擊被指定為重力加速度g = 9. 81m/s2的倍數(shù)。巨大的沖擊可以在幾毫秒內(nèi)高達(dá)數(shù)百g。
 

　　沖擊具有以下特點(diǎn)：
 

　　相互垂直的三個(gè)測量方向的加速度軸x、y和z；
 

　　加速度軸方向上的加速度值ax、ay和az；
 

　　x、y和z軸或空間矢量的加速度峰值；
 

　　主軸xyz(最大)——加速度峰值â最大的軸(圖4上的點(diǎn))；
 

　　沖擊事件加速度的隨機(jī)對齊空間向量的加速度值aR：
 

圖1 沖擊事件的典型序
 

 

　　由于每個(gè)負(fù)載物體都以特定的方式響應(yīng)沖擊，一般來說，在實(shí)際應(yīng)力(例如運(yùn)輸)期間，應(yīng)通過加速度傳感器實(shí)驗(yàn)確定物體上的機(jī)械應(yīng)力和實(shí)際沖擊。
 

　　三、實(shí)際案例
 

　　Trimos公司自1972年以來一直活躍于工業(yè)計(jì)量領(lǐng)域在尺寸測量技術(shù)領(lǐng)域制造多種產(chǎn)品。例如，在機(jī)械工程中，Trimos精密測量儀器用于測量各種零件。公司產(chǎn)品出口率高達(dá)95%，該公司根據(jù)對客戶服務(wù)數(shù)據(jù)和投訴的定期評估發(fā)現(xiàn)，在大多數(shù)情況下，產(chǎn)品投訴不是由于材料或生產(chǎn)缺陷，而是由于運(yùn)輸過程中造成的損壞。
 

　　這不僅造成了顧客的煩惱，也造成了該公司高成本、時(shí)間和形象的損失。因此公司努力設(shè)計(jì)運(yùn)輸路線，以避免設(shè)備損壞。
 

　　用于客觀數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)記錄器
 

　　為了查明損壞的原因并優(yōu)化工藝。Trimos選擇使用數(shù)據(jù)記錄儀測試裝運(yùn)，以便將來能夠更準(zhǔn)確地評估運(yùn)輸需求。利用HK-MSR165微型數(shù)據(jù)記錄儀(拇指大小，體積39*23*72mm，重量僅69g，可安裝在狹窄的空間)，靈敏的200g傳感器能夠記錄三個(gè)軸上的移動(dòng)引起的加速度：前后(x)、左右(y)、上下(z)。
 

圖2 定位時(shí)的軸

 

　　數(shù)據(jù)記錄儀還可以測量重力，因此也可以確定實(shí)際位置。通過確定位置和加速度，分析數(shù)據(jù)可以識(shí)別運(yùn)輸貨物所承受的載荷。HK-MSR165還配備了溫度傳感器，以檢測溫度曲線。
 

　　運(yùn)輸?shù)呢浳镌诤螘r(shí)、何地受到?jīng)_擊，多久一次、強(qiáng)度如何？
 

　　HK-MSR165以準(zhǔn)確的時(shí)間信息記錄每一個(gè)細(xì)小的變化。根據(jù)一項(xiàng)詳細(xì)的研究，我們就能夠找出在運(yùn)輸過程中究竟發(fā)生了什么，以及在包裝、運(yùn)輸路線和運(yùn)輸工具方面，今后需要進(jìn)行哪些調(diào)整。
 

　　第一部分的測試旨在測試包裝性能。包括在不同的條件下(高度、撞擊點(diǎn)位置等)投放一個(gè)包裝好的高靈敏度高度計(jì)，以模擬運(yùn)輸過程中發(fā)生的情況。測試結(jié)果揭示了包裝的弱點(diǎn)，從而有利于改進(jìn)包裝。
 

圖3 HK-MSR165固定在產(chǎn)品包裝上
 

　　內(nèi)部測試成功完成后，進(jìn)入真實(shí)情況測試。將HK-MSR165數(shù)據(jù)記錄儀直接連接到Trimos設(shè)備上。隨貨物一起被送到一些關(guān)鍵的交貨地點(diǎn)，以評估運(yùn)輸過程中遭受的沖擊和溫差。從離開工廠到達(dá)目的地，數(shù)據(jù)記錄儀大約在貨物上停留了10天。測試結(jié)果以下圖為例，最大的載荷發(fā)生在y軸上，溫度波動(dòng)很明顯。
 

圖4 運(yùn)輸過程中加速度測試結(jié)果示例
 

　　測量數(shù)據(jù)的分析表明，最強(qiáng)的沖擊發(fā)生在裝卸和最終運(yùn)輸過程中。Trimos公司因此改善了包裝，優(yōu)化航空公司的選擇，以保護(hù)設(shè)備免受最關(guān)鍵方向(y)的沖擊。
 

　　因此，數(shù)據(jù)記錄儀用客觀的測量值來提供明確的事實(shí)，通過這樣一種方式可以支持高價(jià)值貨物運(yùn)輸過程的質(zhì)量保證。
 

　　四、HK-MSR數(shù)據(jù)記錄儀為貨物運(yùn)輸保駕護(hù)航
 

　　復(fù)雜的物流已成為每個(gè)工業(yè)和消費(fèi)品價(jià)值鏈中重要的一部分。運(yùn)輸和配送路線——無論是簡單的還是非常復(fù)雜的——在全球化市場中隨處可見。因此，在任何情況下都不能忽視相關(guān)的責(zé)任和質(zhì)量保證問題。
 

 

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